日本長岡工業大學,關西學院大學,宇都宮大學,大發工業,ADVAN ENG,日本原子能機構等的研究小組,以福島第一核電站的燃料碎片{注}等放射性廢物為對象,為了確保并提高儲存容器的長期儲氫安全性,開發了一種降低儲存容器中積聚的氫濃度的技術。

在這個項目中,開發了兩種高性能氫重組催化劑(PAR)生產技術。一種是應用在汽車催化劑,具有高度實用性的“蜂窩型氫安全催化劑”。通過這種催化劑,產生的氫氣和氧氣可以在沒有外部電源供給的情況下在容器中反應變成水。
另一種是球形催化劑,其中負載鉑貴金屬的氧化鋁細顆粒涂覆在球形氧化鋁基材的表面上。這意味著每單位體積的氫處理能力高于常規催化劑,氫處理能力可以通過增減催化劑的數量進行調節,并且可以根據容器中的燃料碎屑等的負載量進行有效利用。
另外,為了通過PAR建立氫處理技術,需要將PAR安裝在燃料碎屑儲存容器中并且通過實驗評估氫氣的運動行為。為此,研究小組制作了模擬容器,并進行了一系列實驗,以闡明影響PAR性能的各種因素,并確立了氫處理技術。

此外,為了模擬燃料碎屑儲存容器中的自然對流引起的熱量和材料轉移現象,構建了實驗模型。為了理解容器中氫重組反應引起的氫濃度的降低行為,建立了預測和評估氫的非靜態濃度行為所必需的自然對流模型和用于預測氫和氧的鍵合反應的催化反應模型,并開發了模擬方式。
注:因反應堆事故而熔化的燃料等冷卻并凝固后的物質。